第2课时 铝及铝合金
笃学一 铝的性质1.物理性质 铝是一种较____ _____、 软 的_____ 银白 色金属固体,具有较强的韧性 ________ ____________ 性。在常温下能很快被 延展性 、良好的 导电和导热 ________ 氧化 ,形成______________ 致密的氧化膜 ,具有一定的________ 抗腐蚀 性。
2.化学性质 (1)铝与氧气的反应的实验探究实验操作 ①空气 中久置 的铝箔 ②用砂 纸仔细 打磨的 铝箔 实验现象 熔化 , 铝箔_____ 失去光泽, 熔化的铝并 不滴落 铝箔_____ 熔化, 光泽 , 失去_____ 熔化的铝并 不滴落 实验原理 构成铝表面氧化膜的氧化 高 , 铝熔点很高(比铝____) 包在铝的外面,使液态铝 不能滴落 发生反应: △ 4Al+3O2=====2Al2O, ____________________ 3 生成的Al2O3包在铝的外 面,使液态铝不能滴落
(2)铝与盐酸、氢氧化钠溶液的反应的探究实验操作 实验现象 有关化学方程式 气泡 试管中有_____ 2Al+6HCl=== _____ 冒出,铝片慢慢 3+3H2↑ 溶解 ;点燃的木条 2AlCl ________________ _____ 放在试管口时发出 爆鸣声 ________ 气泡冒出 试管中有 _______, 溶解 ;点 2Al+2NaOH+2H2O 铝片慢慢_____ ===2NaAlO2 +3H2↑ _________________ 燃的木条放在试管 爆鸣声 口时发出________
(3)铝热反应 工业上用铝粉来还原一些 ①概念:铝热反应是指 ___________________________ 金属氧化物,得到金属单质 _____________________________ 的一类反应。 还原性 和反应放出的热量 ②反应原理:利用了铝的________ ___________。 铝粉和金属氧化物的混合物 ③铝热剂:____________________________ 。高温 2Al + Fe O ===== 2Fe+Al2O3 。 2 3 ④铝与氧化铁的反应:___________________________ 冶炼难熔金属 ⑤用途:________________ 、________________ 野外焊接钢轨 等。
笃学二 铝合金1.合金 两种或两种以上的金属(或金属与非金属) 合金是指 ________________________________________ 熔合而成的具有金属特性 ______________________________ 的物质。
2.铝合金 金属铝中加入其他元素如铜、镁、硅、锌、锂等,即形成
各种性能优良的铝合金。(1)性质特征 密度小 、________ 强度高 、________ 塑性好 、________ 易于成型、 铝合金具有________
制造工艺简单、成本低廉等特点,并且表面易形成致密的氧化 抗腐蚀 能力。 物保护膜而具有一定的________
(2)用途 建筑业 、容器和包装业、交通运输以及 铝合金主要用于________
电子行业,如汽车车轮的骨架、硬盘盒等。另外,还广泛用于制造飞机构件。
【慎思1】 铝可以称为两性物质吗?
【答案】由于化学上把既可以与酸反应又可以与碱反应且只生成盐和水的物质才称为两性物质,如两性氧化物、两性氢 氧化物。所以Al、NaHCO3等物质均不能称为
两性物质。
【慎思2】 铝与强碱溶液反应的实质是什么?
【答案】铝和碱溶液反应时,不是直接和碱反应,而是铝先和强碱溶液中的水反应生成Al(OH)3,然后Al(OH)3再和强碱 反应生成偏铝酸盐。 2Al + 6H 2 O=== 2Al(OH) 3 + 3H 2 ↑, Al(OH) 3 + NaOH===NaAlO 2 + 2H 2 O ,因此在 2Al + 2H 2 O + 2NaOH===2NaAlO2+3H2↑中,氧化剂是H2O,而不是NaOH
和H2O。电子转移的方向和数目表示如下:失去2×3e-
2Al+2NaOH+6H2O===2NaAlO2+3H2↑+4H2O得到6×e-
【慎思3】 初中曾学过有关合金的一些知识,你还记得什 么是合金吗?合金有哪些优良的性质?你知道合金在生活中有 哪些用途吗?举出一些例子。
【答案】初中提到的合金是在金属中加热熔合某些金属或非金属制得具有金属特征的金属材料。不同的合金具有不同的 性能,与钢铁相比,主要表现在机械强度、韧性、硬度、可塑
性、耐腐蚀性等方面。例如,不锈钢抗腐蚀性好,用来做医疗器械、炊具等;硬铝强度和硬度好,用来制门窗,也用于制火 箭、飞机、轮船等;青铜强度高、可塑性好、耐磨、耐腐蚀, 用于制机器零件等。
【慎思4】 有同学认为“合金是金属的混合物,合金的性 质是各种金属性质的总和”。这句话对吗?
【答案】 不对;合金的性质并不是各成分金属性质的总和;一般说来,合金的性能优于纯金属,合金的熔点比它的各 成分金属的熔点都低,硬度比它的各成分金属的大。
铝与强酸或强碱反应生成H2的量的关系
铝分别与盐酸、氢氧化钠溶液反应的原理: 2Al+6HCl===2AlCl3+3H2↑ 2Al+2NaOH+2H2O===2NaAlO2+3H2↑ (1)等量铝分别与足量盐酸和氢氧化钠溶液反应,产生氢 VHCl H2 1 气的体积比 = 。 VNaOH H2 1
(2)足量的铝分别与等物质的量的盐酸和氢氧化钠溶液反 VHCl H2 1 应,产生氢气的体积比为 = 。 VNaOH H2 3 (3)一定量的铝分别和一定量的盐酸和氢氧化钠溶液反 1 VHCl H2 1 应,若产生氢气的体积比为 < < ,则必定是: 3 VNaOH H2 1 ①铝与盐酸反应时,铝过量而盐酸不足。 ②铝与氢氧化钠溶液反应时,铝不足而氢氧化钠过量。
【例1】 甲、乙两烧杯中各盛有100 mL 3 mol· L-1的盐酸 和氢氧化钠溶液,向两烧杯中分别加入等质量的铝粉,反应 结束后测得生成的气体体积比为甲∶乙=1∶2,则加入铝粉 的质量为( A.5.4 g C.2.7 g ) B.3.6 g D.1.6 g
解析
根据反应:2Al+6HCl===2AlCl3+3H2↑,2Al+
2NaOH+2H2O===2NaAlO2+3H2↑。可见质量相同的铝分别 与足量的盐酸、氢氧化钠溶液反应时产生氢气的量相同;如果
足量的铝分别与 0.3 mol HCl 和 0.3 mol NaOH 反应 (HCl 和NaOH 均不足 ) ,产生的氢气体积比
为 1∶ 3 。现产生 H 2 的体积 比为1∶2,说明盐酸的量不足,于是根据 0.3 mol 盐酸产生H2
为 0.15 mol,可知铝与NaOH反应产生的H2为 0.3 mol,继续求出放入的铝片应为0.2 mol,即5.4 g。 答案 A